EP3227579A1 - Adaptiver pendeltilger mit vertikaler federvorrichtung - Google Patents

Adaptiver pendeltilger mit vertikaler federvorrichtung

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EP3227579A1
EP3227579A1 EP15808539.9A EP15808539A EP3227579A1 EP 3227579 A1 EP3227579 A1 EP 3227579A1 EP 15808539 A EP15808539 A EP 15808539A EP 3227579 A1 EP3227579 A1 EP 3227579A1
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EP
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spring
vibration damper
damper according
vertical
absorber
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Mathias Dörsam
Michael Seeger
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Definitions

  • the invention relates to a pendulum silencer for damping unwanted
  • Vibrations in vibration-sensitive systems for example, tall structures and towers, especially wind turbines.
  • the invention particularly relates to a pendulum trailer
  • Vibration characteristics and thus damping capabilities, such as frequency and amplitude, over a wide range is adjustable. This is inventively achieved by a spring device which acts in a predominantly vertical direction and in its entirety a predominantly progressive or non-linear
  • Windkraftanalgen (WKA) are vibration prone systems.
  • damping devices are integrated into the system wind turbine.
  • Damping dampers must be tuned to the resonance frequency of the respective wind turbine.
  • a rigid foundation leads to a high resonance frequency of the wind turbine and vice versa.
  • a lower mass leads to a higher natural frequency of the WKA and vice versa.
  • the damper frequency In order to be able to obtain optimum damper performance, the damper frequency must be adaptable and variable to the respective system frequency, in particular tower frequency, in a large range.
  • the frequency can thus be influenced only by the pendulum length. In practice, especially in space limited WKAs, however, this can only change conditionally.
  • variant 1 can usually be supplemented with horizontal springs.
  • these horizontal springs (4) engage in the height of the absorber mass (3).
  • these are shifted in the direction of suspension point (1) (Fig. 2).
  • damper frequency can now be adjusted via several parameters.
  • Horizontal spring (4) are installed with different spring stiffness, as is also often found in the prior art. An increase in the spring biasing force, however, has no effect on the Tilgerfrequenz.
  • the object was to provide a pendulum silencer, by means of which the absorber frequency can be set variably in a simple manner with an unchanged pendulum length.
  • Pendeltilger which have no or not exclusively usual horizontal springs but are equipped with relatively short vertical springs with progressive or non-linear total spring characteristic, the task can be solved.
  • the invention thus relates to a vibration damper for high slender
  • a wind turbine which essentially comprises a pendulum with an absorber mass and a spring device, wherein the Spring device is mounted below the absorber mass in such a way that their total spring force acts substantially in the vertical direction and has a non-linear or progressive overall spring characteristic by existing different spring ranges in the spring force, and the absorber mass over this
  • Spring device preferably via a rod or a rod, with a
  • Attachment point is connected below the vibration damper within the system, the progressive / non-linear spring characteristic is achieved by at least two spring portions with different spring stiffness.
  • the spring device has a first spring region with a first defined spring stiffness and a second spring region with a second defined spring stiffness, which is different from the first spring stiffness.
  • the invention is the first
  • the spring device according to the invention comprises one or more substantially vertical or vertically effective springs, which can be used as pressure and / or tension springs.
  • substantially vertical is understood according to the invention the vertical orientation or action of the spring including a deviation of a maximum of 30 °.
  • a “vertical spring” is accordingly understood to mean a spring which is “essentially vertical”.
  • the spring device of the pendulum absorber according to the invention comprises only one vertical spring, the different spring stiffnesses are perceived by different regions along the spring (7), so that the spring as a whole has a progressive spring characteristic.
  • a soft spring acts and in extreme events, a stiff spring prevents the absorber mass (3) on deflecting. This can be achieved for example by different winding (density, diameter,) or by different materials or different thickness of the spring wire.
  • the spring portions within the spring go one block at a time, which increases the spring stiffness above the Tilgeramplitude.
  • the spring device comprises two or more, for example two, three, four, five or six vertical springs, wherein these two, three, four, five, six or more vertical springs can be connected in series or in parallel. Combinations of series and parallel connection are possible in principle. Again, by influencing certain springs, which may also be designed as tension and compression springs, influence on the
  • a plurality of vertical springs can engage in parallel. By removing / supplying vertical springs, the frequency can additionally / likewise be changed. It is also a combination of
  • Vertical springs have a defined spring stiffness different from the other vertical springs or groups of vertical springs, so that a desired larger and smaller spring stiffness range adapted to the conditions of the equipment to be damped can be covered, whereby a variable progressive spring characteristic of the overall spring apparatus can be adjusted.
  • the invention is in particular a corresponding vibration damper, the at least two vertical springs have different spring stiffness, wherein the first vertical spring has a spring stiffness of> 3N / mm to ⁇ 200N / mm, preferably 50 to 150N / mm and the second vertical spring a spring stiffness of> 200N / mm to ⁇ 3000 N / mm, preferably 300 to 1500 N / mm.
  • Attachment point which is mounted in the system below the pendulum absorber and below the spring device and which in turn is connected directly or via a piece of rope, rod or rod to the other end of the spring device, in medium to larger systems not greater than 5 or 6m, preferably ⁇ 3m, in particular ⁇ 2m, for example 0.5m to 5.0m, preferably 1.0 to 3.0m should be.
  • the damping frequency can now be adjusted by means of several parameters.
  • the absorber frequency can be influenced by the vertical biasing force and not by the spring stiffness of the vertical spring (7). This has the advantage that can cover a whole frequency range with a vertical spring (7) and not as in the prior art, the spring must be replaced with a different spring stiffness.
  • the absorber according to the invention has a displaceable or permanently mountable stop or fastening device between the lower end of the spring device and the attachment point on the system, whereby the distance between attachment point and
  • Spring device can be shortened and lengthened, so that the frequency of the absorber is variably framed by the consequent stretching or compression of the spring device.
  • Tailger frequency determined.
  • the fine tuning of the absorber frequency can now take place via an increase / minimization of the pretensioning force of the vertical spring (7). It is important to ensure that the vertical spring (7) over the stop ring (6). Moves the absorber mass (3) in this constellation, so relative movement between the rope (8) and the stop ring (6) is avoided. Conversely, through Pushing or introducing the stop device, the absorber frequency can be increased.
  • the dimension 13 * should be short (eg between 0.3m and 6m). This results in variant 5 (Fig. 5) as follows: If now, in combination with the short length of 13 * , a vertical spring (7) installed, which has a high spring stiffness, resulting in much smaller
  • Auslenkwege (Y) of the absorber mass (3) compared to variant 3 (deflected) with smaller spring stiffness and greater 13.
  • variant 5 results in a greater change in length (delta X2) of the vertical spring (7) compared to variant 3 (deflected), with the same Auslenkweg (Y).
  • the resulting spring force increase is calculated as follows:
  • the spring stiffness C1 of the vertical spring (7) is small in the resonance range. If the damper amplitudes increase during operation or extreme events, the damper reaches the area with high spring stiffness C2. The restoring forces of the vertical spring (7) thus increase significantly, which significantly reduces the Tilgeramplituden in these system states. The whole can be seen in combination with the short vertical spring (7) from variant 5, which additionally increases the return component.
  • Amplitude variable pendeltiger be provided, which at
  • the pendulum silencer can be built larger inside the tower, without having to fear collisions with the walls of the tower or the building or the internals therein. Further, on an additional stop be omitted because the Tilgeramplituden generally turn out smaller.
  • the vibration damper according to the invention additionally has a mechanical or hydraulic, mobile or permanently mounted
  • the invention thus also relates to a corresponding vibration damper, wherein the distance between the attachment point and the spring device can be shortened and extended again by means of a displaceable or fixed stop or fastening device, so that the frequency of the absorber due to the consequent strain or compression of the spring device can be varied or adapted.
  • the subject of the invention is also a vibration damper, which additionally has a mechanical or hydraulic, mobile or fixed
  • Device for changing and adjusting the bias of the spring device comprises.
  • the pendulum length (2) is realized in a pendulum trailer by ropes. This allows the absorber to twist torsionally in the ropes. The vertical spring (7) and the damper would thus have to follow this rotation, which would technically lead to malfunction.
  • the pendulum length (2) can be replaced by a torsion-resistant element (tube).
  • a variable joint such as a universal joint, must be performed. This prevents torsional twisting during a possible movement of the absorber mass (3) through 360 ° (Fig. 7).
  • the invention thus relates to a corresponding vibration damper in which the pendulum consists of a rod or tube, at the lower end of the absorber mass is attached, which has an attachment point for the spring device, and at the upper end of a hinge is mounted, that the free movement of the pendulum by 360 ° ensures that torsional twists are impossible.
  • the upper suspension point of the absorber can be made depending on the nature of the system, the tower, the structure at the respective upper end of the tower, the plant or the structure or at any position in the upper half or in the upper third. It is also possible that the absorber mass (3) is suspended at one or more suspension points absorber (1). In addition, it is also conceivable that directly at the absorber mass (3) and at the connection point absorber (1) a universal joint is installed and in between a torsionally stiff element is installed.
  • Tilger invention are particularly suitable for installation in WKAs.
  • the invention thus also relates to a wind turbine which has a vibration damper according to the invention.
  • the invention particularly relates to the use of the absorber according to the invention for the prevention and reduction of vibration events during the construction and operation of such a wind turbine or other
  • vibration-sensitive structures but also to reduce and avoid large Tilgeramplituden in the case of extreme vibrations caused by vibrations and resonant vibrations of the plant or the structure in the

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pendeltilger zur Dämpfung von unerwünschten Schwingungen in schwingungssensitiven Systemen, zum Beispiel hohen Bauwerken und Türmen, insbesondere Windkraftanlagen. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Pendeltilger mit einer vertikalen Federvorrichtung, dessen Schwingungscharakteristika und damit Dämpfungsfähigkeiten, wie Frequenz und Amplitude, über einen weiten Bereich einstellbar ist.

Description

Adaptiver Pendeltilger mit vertikaler Federvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Pendeltilger zur Dämpfung von unerwünschten
Schwingungen in schwingungssensitiven Systemen, zum Beispiel hohen Bauwerken und Türmen, insbesondere Windkraftanlagen.
Die Erfindung betrifft insbesondere einen Pendeltilger dessen
Schwingungscharakteristika und damit Dämpfungsfähigkeiten, wie Frequenz und Amplitude, über einen weiten Bereich einstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Federvorrichtung erreicht, welche in vorwiegend vertikaler Richtung wirkt und in ihrer Gesamtheit eine vorwiegend progressive oder nicht-lineare
Federkennlinie aufweist.
Insbesondere Windkraftanalgen (WKA) sind schwingungsanfällige Systeme. Um die Schwingamplitude der WKA unter Resonanzanregung gering zu halten, werden üblicherweise Dämpfungsvorrichtungen in das System WKA integriert. Diese
Dämpfungstilger müssen auf die Resonanzfrequenz der jeweiligen WKA abgestimmt werden. Die Steifigkeit der WKA, deren Masse sowie die Steifigkeit des Fundaments, die auch von den Bodenbeschaffenheiten abhängt, bestimmt hierbei primär die Eigenfrequenz der WKA.
Ein steifes Fundament führt zu einer hohen Resonanzfrequenz der WKA und umgekehrt. Eine geringere Masse führt zu einer höheren Eigenfrequenz der WKA und umgekehrt. Bei der Aufstellung der Anlage trifft genau diese Situation zu. Dabei gibt es temporäre Zustände, bei denen lediglich der Turm ohne Gondel und Rotor durch den Wind in Resonanz angeregt werden kann. Für diesen Fall liegt die Eigenfrequenz der halb fertigen WKA weit höher als bei der späteren fertig installierten Anlage. Ähnliches kann beim Errichten oder Bau von hohen schlanken Bauwerken (Türme, Hochhäuser etc.) vorliegen.
Um eine optimale Dämpferleistung erhalten zu können, muss die Tilgerfrequenz an die jeweilige Anlagenfrequenz, insbesondere Turmfrequenz in einem großen Bereich anpassbar und variable sein.
Wird beispielsweise ein einfacher Pendeltilger (Variante 1 ; Abb. 1) als Punktmasse betrachtet, so ist dessen Frequenz lediglich von der Pendellänge 11 (2) anhängig. Der physikalische Zusammenhang lässt sich wie folgt beschreiben:
BESTÄTIGUNGSKOPIE g - Gravitationskonstante [m/sA2]
11 - Pendellänge [m]
Die Frequenz kann somit lediglich durch die Pendellänge beeinflusst werden. In der Praxis, insbesondere bei Platz beschränkten WKAs, lässt sich diese hingegen nur bedingt verändern.
Um weitere Einstellmöglichkeiten für die Tilgerfrequenz eines Pendeltilgers zu erhalten, kann üblicherweise die Variante 1 mit Horizontalfedern ergänzt werden. Bei Variante 2.1 greifen diese Horizontalfedern (4) in der Höhe der Tilgermasse (3) an. Bei Variante 2.2 sind diese in Richtung Aufhängepunkt (1) verschoben (Abb. 2).
Dieser physikalische Zusammenhang der Systeme 2.1 und 2.2 lässt sich wie folgt beschreiben:
-» Gleichung 1 ; Variante 2.2
-> Gleichung 2; Variante 2.1
g -> Gravitationskonstante [m/sA2]
11 -> Pendellänge [m]
12 -> Länge Drehpunkt bis Angriffspunkt Horizontalfeder [m]
C - Federsteifigkeit Horizontalfeder [N/m]
m Tilgermasse [kg]
Es ist ersichtlich, dass sich die Tilgerfrequenz nun über mehrerer Parameter verstellen lässt.
Solche Lösungen sind bereits im Stand der Technik häufig beschrieben worden. Die Horizontalfedern (4) sind hierbei auf Zug belastet. Durch die Einbauposition sehen die Horizontalfedern (4), bei Variante 2.1 , den gleichen Weg wie die Tilgermasse (3). Hierdurch werden diese sehr hoch dynamisch belastet, was eine dauerfeste
Auslegung, bei gegebenem Bauraum, sehr schwer bis unmöglich macht.
Um den Weg der Horizontalfedern (4) zu minimieren, können diese weiter in Richtung Aufhängpunkt Tilger (1 ) verschoben werden (Variante 2.2). In dieser Position sehen diese weniger Weg, allerdings muss in dieser Konstellation die Federsteifigkeit dieser Federn steigen, um gleiche Performance zu erzielen im Vergleich zu Variante 2.1. Zudem bedingt dies eine biegesteife Pendellänge (2), was die Verwendung von Seilen faktisch ausschließt.
Bewegt sich die Masse nach rechts, so wird die linke Horizontalfeder (4) weiter gezogen und die rechte Horizontalfeder (4) entlastet. In dieser Konstellation muss sichergestellt werden, dass die Entlastungsfeder nicht komplett entlastet wird. Dies bedingt, dass diese Horizontalfeder (4) in der Mittelstellung mehr vorgespannt ist, als der Schwingweg der Tilgermasse (3) betragen kann. Diese Tatsache macht die Montage schwierig. Wie bereits erwähnt, ist die Tilgerfrequenz rein von der Federsteifigkeit der
Horizontalfeder (4) und der Pendellänge abhängig. Soll nun eine andere Frequenz eingestellt werden, so muss bei gegebener, konstanter Pendellänge (2) eine
Horizontalfeder (4) mit anderer Federsteifigkeit verbaut werden, wie dies ebenfalls häufig im Stand der Technik zu finden ist. Eine Erhöhung der Federvorspann kraft hat hingegen keinen Einfluss auf die Tilgerfrequenz.
Somit bestand die Aufgabe, einen Pendeltilger bereitzustellen, durch welchen die Tilgerfrequenz bei unveränderter Pendellänge auf einfache Weise variable einstellbar ist.
Es wurde nun gefunden, dass Pendeltilger, welche keine oder nicht ausschließlich übliche Horizontalfedern besitzen sondern mit relativ kurzen Vertikalfedern mit progressiver oder nicht-linearer Gesamt-Federkennlinie ausgestattet sind, die gestellte Aufgabe gelöst werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Schwingungstilger für hohe schlanke
Bauwerke und Anlagen, insbesondere Windkraftanlage, welcher im Wesentlichen ein Pendel mit einer Tilgermasse und eine Federvorrichtung umfasst, wobei die Federvorrichtung unterhalb der Tilgermasse in der Weise angebracht ist, dass ihre Gesamt-Federkraft im Wesentlichen in vertikaler Richtung wirkt und eine nicht-lineare oder progressive Gesamt-Federkennline durch vorhandene in der Federkraft unterschiedliche Federbereiche aufweist, und die Tilgermasse über diese
Federvorrichtung, vorzugsweise über ein Stab oder eine Stange, mit einem
Befestigungspunkt unterhalb des Schwingungstilgers innerhalb der Anlage verbunden ist, wobei die progressive/nicht-lineare Federkennlinie durch mindestens zwei Federbereiche mit unterschiedlicher Federsteifigkeit erzielt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Federvorrichtung einen ersten Federbereich mit einer ersten definierten Federsteifigkeit und einen zweiten Federbereich mit einer zweiten definierten Federsteifigkeit, die von der ersten Federsteifigkeit unterschiedlich ist. So liegt erfindungsgemäße die erste
Federsteifigkeit in einem Bereich < 200N/mm, vorzugsweise < 150N/mm bzw. < 100 N/mm, beispielsweise zwischen 3 und 200N/mm, vorzugsweise zwischen 30 und 150N/mm, während die zweite Federsteifigkeit in einem Bereich > 200N/mm, vorzugsweise > 500N/mm bzw. >1000 N/mm, beispielsweise zwischen 200 und 3000 N/mm, vorzugsweise zwischen 500 und 1500 N/mm liegt.
Die erfindungsgemäße Federvorrichtung umfasst eine oder mehrere im Wesentlichen vertikale bzw. vertikal wirksame Federn, die als Druck und / oder Zugfedern einsetzbar sind. Unter "im Wesentlichen vertikal" wird erfindungsgemäß die senkrechte Ausrichtung oder Wirkung der Feder inklusive eine Abweichung von maximal 30° verstanden. Unter einer "Vertikalfeder" wird dementsprechend eine Feder verstanden, welche "im Wesentlichen vertikal" ist.
Umfasst die Federvorrichtung des erfindungsgemäßen Pendeltilgers lediglich eine Vertikalfeder, so werden die unterschiedlichen Federsteifigkeiten durch verschiedene Bereiche entlang der Feder (7) wahrgenommen, so dass die Feder als Ganzes eine progressive Federkennlinie aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass im Normalbetrieb eine weiche Feder wirkt und bei Extremereignissen eine steife Feder die Tilgermasse (3) am auslenken hindert. Dies kann beispielsweise durch unterschiedliche Wicklung (Dichte, Durchmesser,) oder durch unterschiedliche Materialien oder unterschiedliche Dicke des Federdrahtes erreicht werden. Durch entsprechende Gestaltung der Feder ist es auch möglich, dass die Federbereiche innerhalb der Feder nacheinander auf Block gehen, was die Federsteifigkeit über der Tilgeramplitude ansteigen lässt.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Federvorrichtung zwei oder mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder sechs Vertikalfedern, wobei diese zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehrere Vertikalfedern in Reihe oder parallel geschaltet sein können. Auch Kombinationen von Reihen- und Parallelschaltung sind prinzipiell möglich. Auch hier kann durch Einflussnahme auf bestimmte Federn, die ebenfalls als Zug- und Druckfedern ausgebildet sein können, Einfluss auf die
Progression der Federkennlinie genommen werden. In einer weiteren Variante der Erfindung können mehrere Vertikalfedern parallel angreifen. Durch Wegnahme / Zuführen von Vertikalfedern kann die Frequenz zusätzlich/ebenfalls verändert werden. Es ist ferner eine Kombination aus
Horizontalfedem und Vertikalfedern denkbar, sowie der Ersatz einzelner Federn in einem solchen Verbund durch entsprechende Gewichte, wodurch letztlich die
Frequenz erhöht, bzw. bei Entfernung des Gewichtes, erniedrigt werden kann.
In der Regel weisen diese verschiedenen Vertikalfedern oder Gruppen von
Vertikalfedern ein definierte von den anderen Vertikalfedern oder Gruppen von Vertikalfedern unterschiedliche Federsteifigkeit auf, so dass ein gewünschter und an die Bedingungen der zu dämpfenden Anlage angepasster größerer oder kleinerer Federsteifigkeitsbereich abgedeckt werden kann, wodurch eine variable progressive Federkennlinie der Gesamtfedervorrichtung eingestellt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein entsprechender Schwingungstilger, der mindestens zwei Vertikalfedern unterschiedliche Federsteifigkeit aufweisen, wobei die erste Vertikalfeder eine Federsteifigkeit von > 3N/mm bis < 200N/mm, vorzugsweise 50 bis 150N/mm und die zweite Vertikalfeder eine Federsteifigkeit von > 200N/mm bis < 3.000N/mm, vorzugsweise 300 bis 1500 N/mm aufweist.
Wie bereits weiter oben dargelegt ist es wünschenswert, den Ausschlag des Pendels bei auftretenden Schwingungen in der Anlage über den gesamten Bereich möglichst gering zu halten, was vor allem aus Platzgründen in den meist sehr schmalen Türmen einer WKA oder eines anderen hohen Bauwerks sinnvoll ist. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen Pendelmasse, an der die Federvorrichtung auf der einen Seite direkt oder über ein Stück Seil, Stab oder Stange befestigt ist, und dem
Befestigungspunkt, der in der Anlage unterhalb des Pendeltilgers und unterhalb der Federvorrichtung angebracht ist und der wiederum direkt oder über ein Stück Seil, Stab oder Stange mit dem anderen Ende der Federvorrichtung verbunden ist, bei mittleren bis größeren Anlagen nicht größer als 5 oder 6m, vorzugsweise < 3m, insbesondere < 2m, beispielsweise 0.5m bis 5.0m, vorzugsweise 1.0 bis 3.0m sein sollte.
Erfindungsgemäß wird also durch die Verwendung von Vertikalfedern anstelle von Horizontalfedern Einfluss auf die Tilgerfrequenz genommen. In Variante 3 (Abb. 3) werden diese Horizontalfedern (4) durch eine/mehrere Vertikalfedern (7) ersetzt.
Der physikalische Zusammenhang lässt sich für eine Punktmasse wie folgt beschrieben:
-» Gleichung 3; Variante 3 + 4 +5
g Gravitationskonstante [m/sA2]
11 Pendellänge (2) [m]
I3 Länge Anbindpunkt Seil (5) und Tilgermasse (3) [m]
FF Vorspannkraft Vertikalfeder (7) [N/m]
m Tilgermasse (3) [kg]
Es ist ersichtlich, dass sich nun über mehrerer Parameter die Tilgerfrequenz verstellen lässt. In dieser Konstellation lässt sich die Tilgerfrequenz durch die vertikale Vorspannkraft und nicht durch die Federsteifigkeit der Vertikalfeder (7) beeinflussen. Dies hat den Vorteil, dass sich mit einer Vertikalfeder (7) ein ganzer Frequenzbereich abdecken lässt und nicht wie bei dem Stand der Technik die Feder gegen eine mit anderer Federsteifigkeit getauscht werden muss . Aus dem
Hausgebrauch, ist dieses Phänomen von einer Gitarrensaite bekannt. Wird bei dieser die Vorspannkraft erhöht, so ist der Ton / Frequenz höher. Die Federsteifigkeit der Saite bleibt hierbei konstant.
Zudem ist der dynamische Weg der Vertikalfeder (7), in Bezug zu Variante 2, bei gleichem Weg der Tilgermasse (3), kleiner. Dies ermöglicht eine dauerfeste
Auslegung der Feder. Je länger hierbei das Maß 13 ist, desto kleiner wird die dynamische Längenänderung der Vertikalfeder (7) in Bezug zur Bewegung der Tilgermasse (3). Je länger hierbei das Maß 13 ist, desto geringer ist der Einfluss der Vertikalfeder (7) auf die Tilgerfrequenz. Dieser Effekt kann positiv genutzt werden, indem, wie bei einer Gitarrensaite auch, das Maß 13 auf das Maß 13* verkürzt wird (Variante 4, Abb. 4). Hierdurch steigt die Tilgerfrequenz bei gleicher Vorspannkraft der Vertikalfeder deutlich an. Diese Verkürzung kann durch einen Anschlagring (6) realisiert werden, welcher in vertikaler Richtung verschiebbar oder auch auf eine Position festgelegt gelagert ist. In letztem Fall stellt dieser Anschlagring (6) den fixen Anschlagpunkt der Feder da. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erfindungsgemäße Tilger eine verschiebbare oder fest montierbare Anschlag- oder Befestigungsvorrichtung zwischen dem unteren Ende der Federvorrichtung und dem Befestigungspunkt auf der Anlage auf, wodurch der Abstand zwischen Befestigungspunkt und
Federvorrichtung verkürzt und verlängert werden kann, so dass durch die dadurch bedingte Dehnung oder Stauchung der Federvorrichtung die Frequenz des Tilgers variabel gestaltbar ist. Wie bereits oben beschrieben, wird während der
Errichtungsfase der WKA eine deutlich höhere Tilgerfrequenz benötigt. Diese lässt sich gemäß Variante 4 durch die Verkürzung auf Maß 13* realisieren. Ist nun die Anlage komplett errichtet, wird eine deutlich geringere Tilgerfrequenz benötigt. Um dieser Anforderung gerecht zu werde, wird der Anschlagring (6) ausgebaut oder nach unten verschoben. Die Tilgerfrequenz sinkt, da nun Maß 13 und nicht 13* die
Tilgerfrequenz bestimmt. Das Feintuning der Tilgerfrequenz kann nun über eine Erhöhung /Minimierung der Vorspannkraft der Vertikalfeder (7) erfolgen. Dabei ist darauf zu achten, dass sich die Vertikalfeder (7) über dem Anschlagring (6) liegt. Bewegt sich die Tilgermasse (3) in dieser Konstellation, so wird Relativbewegung zwischen dem Seil (8) und dem Anschlagring (6) vermieden. Umgekehrt kann durch Hochschieben oder Einbringen der Anschlagvorrichtung die Tilgerfrequenz erhöht werden.
Wird ein solcher oder ähnlicher Tilger in eine Windkraftanlage eingebaut, so können durch äußere Einflüsse (z.B.: Notausschaltung, Böen, Abschaltvorgänge) große Amplituden der Tilgermasse (3) resultieren. Um den Schwingweg der Tilgermasse (3) in diesen Situationen gering zu halten (was erforderlich sein kann, um das
Anschlagen des Pendels an die Turmwand zu verhindern), sollte das Maß 13* kurz gewählt werden (z.B. zwischen 0,3m und 6m). Es ergibt sich Variante 5 (Abb. 5) wie folgt: Wird nun, in Kombination mit der kurzen Länge von 13*, eine Vertikalfeder (7) verbaut, welche eine große Federsteifigkeit besitzt, so resultieren wesentlich kleinere
Auslenkwege (Y) der Tilgermasse (3) im Vergleich zu Variante 3 (ausgelenkt) mit kleinerer Federsteifigkeit und größerem 13. Je kleiner das Maß 13* gewählt wird, desto größer wird der Auslenkwinkel (A2) der Vertikalfeder (7), bei gleichem Auslenkweg (Y) der Tilgermasse (3). Hieraus resultiert, ein größerer Schrägzug der Feder, welcher der Bewegung der Tilgermasse (3) entgegenwirkt und die Tilgermasse während Betrieb und Extremereignis in ihren Amplituden begrenzt.
Bei Variante 5 resultiert eine größere Längenänderung (delta X2) der Vertikalfeder (7) im Vergleich zu Variante 3 (ausgelenkt), bei gleichem Auslenkweg (Y). Die hieraus resultierende Federkraftzunahme errechnet sich wie folgt:
Federkr ftzunahme = C * delta X
C - Federsteifigkeit Feder (7)
delta X - Längenänderung der Feder (7) während Auslenkung der Tilgermasse (3) Aus der Formel wird ersichtlich, dass bei Variante 5 die Federkraftzunahme in größerem Maße ansteigt als bei Variante 3 (ausgelenkt).
Wird nun eine Vertikalfeder (7) mit einer großen Federsteifigkeit in einen
entsprechenden Pendeltilger verbaut, so steigt bereits bei kleinen Tilgeramplituden die Federkraft deutlich über Sollniveau an. Nach Gleichung 3 ist ersichtlich, dass hierdurch die Tilgerfrequenz ebenfalls deutlich ansteigen wird, was sich wiederum negativ auf die Tilgerwirkung auswirkt.
Diese Problem kann dadurch gelöst werden, dass ein Federkraftverlauf der
Vertikalfeder (7) über der Tilgeramplitude gemäß Abb. 6 angestrebt werden sollte. Dies kann erfindungsgemäß durch eine vertikale Federvorrichtung erreicht werden, die eine progressive bzw. nicht-lineare Federkennlinie über die Tilgerauslenkung aufweisen kann.
Hierbei wird in einen Bereich„Resonanzanregung" und„Betrieb/Extremereignis" unterschieden. Ein passiver Tilger (wie hier beschrieben) kann nur bei harmonischer Kraftanregung wirken. Diese harmonische Kraftanregung liegt nur bei
„Resonanzanregung" vor. Im Betrieb oder während Extremereignissen liegt hingegen eine stochastische Kraftanregung mit großen Tilgeramplituden vor. Eine Tilgerwirkung ist bei diesen Anlagenzuständen mit dem hier beschriebenen passiven Tilger generell nicht gegeben. Die Anforderung liegt vielmehr darin die Tilgeramplituden bei
Betrieb/Extremereignissen klein zu halten und nur bei Resonanzanregung (kleine Tilgeramplituden) eine Tilgerwirkung sicher zu stellen.
Die Federsteifigkeit C1 der Vertikalfeder (7) ist im Resonanzbereich klein. Steigen nun die Tilgeramplituden bei Betrieb oder Extremereignissen an, gelangt der Tilger in den Bereich mit hoher Federsteifigkeit C2. Die Rückstellkräfte der Vertikalfeder (7) steigen somit deutlich an, was die Tilgeramplituden in diesen Anlagenzuständen deutlich reduziert. Das Ganze ist in der Kombination mit der kurzen Vertikalfeder (7) aus Variante 5 zu sehen, was zusätzlich die Rückstellkomponente erhöht.
Durch die Kombination einer relativ kurzen (0.3m - 3m) vertikalen Federvorrichtung mit progressiver Federkennlinie kann erfindungsgemäß ein in Frequenz und
Amplitude variabler Pendeltiger zur Verfügung gestellt werden, welcher bei
Extremzuständen, Normalzuständen und Zuständen, wie sie beim Errichten,
Verändern oder beim Abbau einer schwingungssensitiven Anlage oder Bauwerk eingesetzt werden kann. Hierdurch kann der Pendeltilger innerhalb des Turmes größer gebaut werden, ohne dass Kollisionen mit den Wänden des Turmes oder des Gebäudes oder den darin befindlichen Einbauten zu befürchten sind. Ferner kann auf einen zusätzlichen Anschlag verzichtet werden, da die Tilgeramplituden generell kleiner ausfallen.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt der erfindungsgemäße Schwingungstilger zusätzlich eine mechanische oder hydraulische, mobile oder fest montierte
Vorrichtung zur Veränderung und Anpassung der Vorspannung der Federvorrichtung, in dem die Federvorrichtung oder Teile davon Druck- oder Zugbelastungen
ausgesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit auch ein entsprechender Schwingungstilger, bei dem der Abstand zwischen Befestigungspunkt und Federvorrichtung mittels einer verschiebbaren oder fest montierten Anschlag- oder Befestigungsvorrichtung verkürzt und wieder verlängert werden kann, so dass durch die dadurch bedingte Dehnung oder Stauchung der Federvorrichtung die Frequenz des Tilgers variiert bzw. adaptiert werden kann. Gegenstand der Erfindung ist ferner auch ein Schwingungstilger, der zusätzlich eine mechanische oder hydraulische, mobile oder fest montierte
Vorrichtung zur Veränderung und Anpassung der Vorspannung der Federvorrichtung umfasst.
Nach dem Stand der Technik wird die Pendellänge (2) bei einem Pendeltilger durch Seile realisiert. Hierdurch kann sich der Tilger torsional in den Seilen verdrehen. Die Vertikalfeder (7) und auch die Dämpfer müssten somit dieser Verdrehung folgen, was technisch zu Fehlfunktionen führen würde. In einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Pendellänge (2) durch ein torsionssteifes Element (Rohr) ersetzt werden. Gleichzeitig hierzu muss der obere Aufhängpunkt des Tilgers (1) durch ein variables Gelenk, beispielsweise ein Kardangelenk, ausgeführt werden. Hierdurch wird ein torsionales Verdrehen verhindert, bei einer möglichen Bewegung der Tilgermasse (3) um 360° (Abb. 7). Gegenstand der Erfindung ist somit ein entsprechender Schwingungstilger bei dem das Pendel aus einem Stab oder Rohr besteht, an dessen unterem Ende die Tilgermasse angebracht ist, welche einen Befestigungspunkt für die Federvorrichtung aufweist, und an dessen oberen Ende ein Gelenk angebracht ist, dass die freie Bewegung des Pendels um 360° sicherstellt, so dass torsionale Verdrehungen unmöglich sind. Der obere Aufhängpunkt des Tilgers kann je nach Beschaffenheit der Anlage, des Turmes, des Bauwerkes am jeweiligen oberen Ende des Turmes, der Anlage oder des Bauwerkes erfolgen oder aber an einer beliebigen Position in der oberen Hälfte oder im oberen Drittel. Es ist auch möglich, dass die Tilgermasse (3) an einem oder mehreren Aufhängpunkten Tilger (1) aufgehängt ist. Zudem ist es auch vorstellbar, dass direkt an der Tilgermasse (3) und am Anbindpunkt Tilger (1) ein Kardangelenk verbaut wird und dazwischen ein torsional steifes Element verbaut wird.
Wie bereits mehrfach dargelegt eigenen sich die erfindungsgemäßen Tilger insbesondere für den Einbau in WKAs. Gegenstand der Erfindung ist somit auch eine Windkraftanlage, welche einen erfindungsgemäßen Schwingungstilger aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere die Verwendung des erfindungsgemäßen Tilgers zur Vermeidung und Reduzierung von Schwingungsereignissen während des Aufbaus und des Betriebes einer solchen Windkraftanlage oder andere
schwingungssensitiven Bauwerken, aber auch zur Reduzierung und Vermeidung von großen Tilgeramplituden im Falle von schwingungsbedingten Extremereignissen und von Resonanz bedingten Schwingungen der Anlage oder des Bauwerkes im
Normalzustand oder Normalbetrieb.
In der Beschreibung, den Abbildungen und in den Ansprüchen wird auf folgende Positionen Bezug genommen:
1 Aufhängepunkt Tilger
2 Pendellänge
3 Tilgermasse
4 Horizontalfeder
5 Anbindepunkt Seil
6 Anschlagring
7 Vertikalfeder
8 Seil

Claims

Patentansprüche
1. Schwingungstilger für hohe schlanke Bauwerke und Anlagen im Wesentlichen umfassend ein Pendel mit einer Tilgermasse und eine Federvorrichtung, wobei die Federvorrichtung unterhalb der Tilgermasse angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass (i) die Federvorrichtung so angeordnet ist, dass ihre Gesamt-Federkraft im Wesentlichen in vertikaler Richtung wirkt, und sie mindestens zwei unterschiedliche Bereiche aufweist, welche bewirken, dass die Gesamt-Federkennlinie nicht-linear oder progressive ist, und (ii) die Tilgermasse über die Federvorrichtung, direkt oder indirekt mit einem Befestigungspunkt in der Anlage oder in dem Bauwerk unterhalb des Schwingungstilgers verbunden ist.
2. Schwingungstilger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Federvorrichtung mindestens zwei Federbereiche mit unterschiedlichen
Federsteifigkeiten aufweist.
3. Schwingungstilger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Federvorrichtung einen ersten Federbereich mit einer ersten Federsteifigkeit und einen zweiten Federbereich mit einer zweiten Federsteifigkeit aufweist.
4. Schwingungstilger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Federbereich eine Federsteifigkeit von < 200N/mm, und der zweite Federbereich eine Federsteifigkeit von > 200N/mm besitzt.
5. Schwingungstilger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste
Federbereich eine Federsteifigkeit von > 3N/mm bis < 200N/mm, und der zweite Federbereich eine Federsteifigkeit von > 200N/mm bis < 3.000N/mm aufweist.
6. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorrichtung eine oder mehrere Vertikalfedern umfasst, wobei mehrere Vertikalfedern in Reihenschaltung oder durch Parallelschaltung mit einander verbunden sind.
7. Schwingungstilger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Federvorrichtung mindestens zwei Vertikalfedern umfasst.
8. Schwingungstilger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Vertikalfedern unterschiedliche Federsteif igkeit aufweisen.
9. Schwingungstiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Vertikalfeder eine Federsteifigkeit von > 3N/mm bis < 200N/mm und die zweite Vertikalfeder eine Federsteifigkeit von > 200N/mm bis < 3.000N/mm aufweist.
10. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorrichtung mindestens eine Vertikalfeder umfasst, welche über ihre Länge verteilt mindestens zwei Federbereiche mit unterschiedlicher
Federsteifigkeit aufweist.
11. Schwingungstilger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
unterschiedliche Federsteifigkeit der mindestens einen Vertikalfeder durch unterschiedliche Wicklungen der Feder bewirkt wird.
12. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 6 - 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalfedern Zug- und/oder Druckfedern sind.
13. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Tilgermasse und Befestigungspunkt 0.5m bis 5.0m beträgt.
14. Schwingungstilger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Tilgermasse und Befestigungspunkt (5) 1.0m bis 3.0m beträgt.
15. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermasse über ein Seil, einen Stab oder eine Stange mit besagten Befestigungspunkt verbunden ist.
16. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Befestigungspunkt und Federvorrichtung mittels einer verschiebbaren oder fest montierten Anschlag- oder Befestigungsvorrichtung verkürzt und wieder verlängert werden kann, so dass durch die dadurch bedingte Dehnung oder Stauchung der Federvorrichtung die Frequenz des Tilgers variiert werden kann.
17. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich eine mechanische oder hydraulische, mobile oder fest montierte Vorrichtung zur Veränderung und Anpassung der Vorspannung der Federvorrichtung umfasst.
18. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Pendel aus einem Stab oder Rohr besteht, an dessen unterem Ende die Tilgermasse angebracht ist, welche einen Befestigungspunkt für die
Federvorrichtung aufweist, und an dessen oberen Ende ein Gelenk angebracht ist, dass die freie Bewegung des Pendels sicherstellt, ohne dass hierbei torsionale Verdrehungen möglich sind.
19. Windkraftanlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schwingungstilger gemäß einem der Ansprüche 1 - 18 aufweist.
20. Verwendung eines Schwingungstilgers gemäß einem der Ansprüche 1 - 18 zur Vermeidung und Reduzierung von Schwingungsereignissen während des Aufbaus und des Betriebes einer Windkraftanlage.
21. Verwendung eines Schwingungstilgers gemäß einem der Ansprüche 1 - 18 zur Reduzierung und Vermeidung von großen Tilgeramplituden im Falle von schwingungsbedingten Extremereignissen und von Resonanz bedingten Schwingungen der Anlage oder des Bauwerkes im Normalzustand oder im Normalbetrieb.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017004461U1 (de) 2016-09-02 2017-11-06 Esm Energie- Und Schwingungstechnik Mitsch Gmbh Schwingungstilger-Vorrichtung mit Feder-Dämpfer-Element
DE102016122999B4 (de) * 2016-11-29 2019-01-31 Burkhard Dahl Kompaktes räumliches Ellipsoid-Massenpendel
CN112313409B (zh) 2018-06-29 2023-08-18 维斯塔斯风力系统有限公司 塔结构的阻尼器单元
CN109404464B (zh) * 2018-12-12 2020-05-26 哈尔滨工业大学 摆式高静低动隔振器
EP3966450B1 (de) * 2019-05-06 2024-04-03 Vestas Wind Systems A/S Schwingungsdämpfung einer struktur
DK180710B1 (en) * 2019-05-24 2021-12-16 Soh Wind Tunnels Aps Pendulum mass damper
ES3045010T3 (en) * 2020-02-17 2025-11-27 Fm Energie Gmbh & Co Kg Adaptive tuned mass damper for damping low excitation frequencies
CN113738818B (zh) * 2021-11-03 2022-02-08 溧阳常大技术转移中心有限公司 一种可对面内任意位移激励隔振的二维隔振器
CN114575653B (zh) * 2021-11-04 2023-11-07 浙江德宝通讯科技股份有限公司 一种带有阻尼器的通信杆塔
CN218581739U (zh) * 2022-11-02 2023-03-07 华能陇东能源有限责任公司 一种风机塔架调谐减振装置及系统
KR102812027B1 (ko) * 2023-02-21 2025-05-27 (주)티이솔루션 진자형 제진장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1076662A (en) * 1912-10-21 1913-10-28 Emil Tyden Foot-operated lock for pedestal-tables.
JPS57140942A (en) * 1981-02-25 1982-08-31 Toshiba Corp Vibration suppressor for pole
SU1076662A1 (ru) * 1982-11-10 1984-02-29 Киевский Филиал Центрального Межведомственного Института Повышения Квалификации Руководящих Работников И Специалистов Строительства При Московском Инженерно-Строительном Институте Им.В.В.Куйбышева Гаситель колебаний ма тникового типа
JPS60137247U (ja) * 1984-02-23 1985-09-11 日産車体株式会社 跳ね上げ式ドアのガスステ−構造
SU1208371A2 (ru) * 1984-07-13 1986-01-30 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко Гаситель колебаний ма тникового типа
JPH03140648A (ja) * 1989-10-23 1991-06-14 Kayaba Ind Co Ltd 構造物の制振装置
US6233884B1 (en) * 1997-10-20 2001-05-22 Steven B. Tipping Method and apparatus to control seismic forces, accelerations, and displacements of structures
EP1329565A1 (de) * 2002-01-15 2003-07-23 Alain Serge Charles Lacroix Dynamischer pendulartiger Stossdämpfer
CN200949272Y (zh) 2005-12-13 2007-09-19 滕军 减小高塔结构风振响应的动力吸振和耗能装置
GB0716733D0 (en) * 2007-08-30 2007-10-10 Reactec Ltd Tower
JP5594696B2 (ja) * 2010-12-27 2014-09-24 三菱重工業株式会社 風力発電用風車の制振装置および風力発電用風車
DE102012222191A1 (de) 2012-12-04 2014-06-05 Wobben Properties Gmbh Schwingungsbegrenzungs-Modul sowie Vorrichtung, Bausegment für eine Baueinrichtung und Windenergieanlage mit einem Schwingungsbegrenzungs-Modul

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Publication number Publication date
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US20170328058A1 (en) 2017-11-16
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US10316512B2 (en) 2019-06-11
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CN107250595B (zh) 2019-12-31

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